TU Darmstadt / ULB / TUprints

Zn(O,S) Puffer Eigenschaften in Cu(In,Ga)Se2 Solarzellen

Adler, Tobias (2013)
Zn(O,S) Puffer Eigenschaften in Cu(In,Ga)Se2 Solarzellen.
Technische Universität
Ph.D. Thesis, Primary publication

[img]
Preview
Text
Tobias Adler Dissertation.pdf
Copyright Information: CC BY-NC-ND 2.5 Generic - Creative Commons, Attribution, NonCommercial, NoDerivs .

Download (8MB) | Preview
Item Type: Ph.D. Thesis
Type of entry: Primary publication
Title: Zn(O,S) Puffer Eigenschaften in Cu(In,Ga)Se2 Solarzellen
Language: German
Referees: Klein, Apl. Prof. Andreas ; von Seggern, Prof. Heinz
Date: 2013
Place of Publication: Darmstadt
Date of oral examination: 26 November 2013
Abstract:

In dieser Arbeit wurden die chemischen und elektronischen Eigenschaften der Absorber/Puffer Grenzfläche einer Cu(In,Ga)Se2 Solarzelle mit Standard CdS Puffer und alternativem ZnO1−xSx (ZnOS) Puffer an industrienahen Proben charakterisiert. Hierfür wurde zum einen die Röntgen-Photoelektronenspektroskopie und zum anderen Impedanzmessungen verwendet. Die erhaltenen Ergebnisse der XPS Messungen zeigen die elektronische Struktur des Valenz bandmaximums der einzelnen Materialien. Über die Anpassung der Valenzbänder und der Bandlücken der einzelnen Materialien wird die Anpassung der Leitungsbänder bestimmt. Der Auger Parameter gibt für die ZnOS Puffer die chemische Zusammensetzung wieder. In Verbindung mit Materialkenndaten aus der Literatur konnten aus den erhaltenen Werten mögliche Banddiagramme zur Interpretation des Bauteilverhaltens entwickelt werden. Aus den durchgeführten Impedanzmessungen resultiert das kapazitive Verhalten der Solarzellen. Das kapazitive Verhalten zeichnet sich durch Transienten der Impedanzparameter aus. Eine mögliche Interpretation der Transienten ist die Diffusion von Kupfer-Defekten in der Absorberschicht. Hiermit können die in der Literatur bekannten Phänomene beim Anlegen einer negativen Spannung erklärt werden. Andere aus der Literatur bekannte metastabile Phänomene sind mit dieser Theorie nicht erklärbar, sind aber auch nicht notwendigerweise auf die gleiche Ursache zurück zu führen und damit losgelöst voneinander zu betrachten.

Alternative Abstract:
Alternative AbstractLanguage

This work deals with the characterization of the chemical and elektronical proporties of the absober/buffer interface in a Cu(In,Ga)Se2 solar cell with a standard CdS buffer layer and an alternative ZnO1−xSx buffer layer on industry-oriented samples. The methods of choice are X-ray photoelectron spectroscopy and Impedance spectroscopy. The X-ray photoelectron spectroscopy results show the electronical structure of the valence band maximum of the different materials. Using the valence band offset and the band gaps of the used materials, the offset in the conduction band is determined. With the help of the Auger Parameter, the composition of the ZnO1−xSx buffer layer is determined. Together with the known properties of the materials from literature, potential band diagrams could be derived and help to interpretate the performance of the cells. The performed Impedance measurements show a transient behaviour of the impedance, which is assigned to the diffusion of copper defects in the absorber layer. With this mechanism the well known phenomenon by applying a reverse bias on the cell could be explained. Other metastable effects could not be explained with this theory, but the different effects aren’t bound to originate from the same defect and can be considered detached.

English
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-37255
Classification DDC: 500 Science and mathematics > 500 Science
500 Science and mathematics > 530 Physics
600 Technology, medicine, applied sciences > 620 Engineering and machine engineering
Divisions: 11 Department of Materials and Earth Sciences > Material Science > Surface Science
Date Deposited: 03 Jan 2014 09:36
Last Modified: 09 Jul 2020 00:34
URI: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/3725
PPN: 386312397
Export:
Actions (login required)
View Item View Item